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1.風(fēng)量計(jì)算 風(fēng)量(Q)：所謂風(fēng)量(又稱體積流率)指的是風(fēng)管之截面積所通過氣流之流速，一般在使用上以下式來表示： Q=60VA Q(風(fēng)量)=m3/min V(風(fēng)速)=m/sec A(截面積)=m2 2.壓力常用換算公式 1Pa=0.102mmAq 1mba=10.197mmAq 1mmHg=13.6mmAq 1psi=703mmAq 1To=133.3pa 1To=1.333mba 3.常用單位換算表-風(fēng)量 1m3/min(CMM)=1000l/min=35.31f3/min(CFM 4.常用名詞說明 (1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：為20℃，絕對壓力760mmHg，相對濕度65％。此狀態(tài)簡稱為STP，一般在此狀態(tài)下1m3之空氣重量為1.2kg。 (2)空氣之絕對壓力：為當(dāng)?shù)卮髿鈮河?jì)所顯示的大氣壓力再加上表壓力之和，一般用kgf/m2或mmaq來表示。 (3)基準(zhǔn)狀態(tài)：為0℃，絕對壓力760mmHg，相對濕度0％。此狀態(tài)簡稱為NTP，一般在此狀態(tài)下1m3之空氣重量為1.293kg。 5.壓力 (1)靜壓(Ps)：所謂靜壓就是流體施加于器具表面且與表面垂直的力，在風(fēng)機(jī)中一般是由于重力與風(fēng)扇之推動所造成，在使用上常以kgf/m2或mmaq來表示，且可以直接經(jīng)過量測取得。而在風(fēng)機(jī)之風(fēng)管中，任何方向之靜壓值皆為定值且也有正負(fù)之分，若靜壓值為正則表示風(fēng)管目前正被脹大，若靜壓值為負(fù)則表示風(fēng)管目前正受擠壓。 (2)動壓(Pv)：所謂動壓就是流體在風(fēng)管內(nèi)流動之速度所形成之壓力，在使用上常以kgf/m2或mmaq來表示. (3)全壓(PT)：所謂全壓就是靜壓與動壓之和，在使用上常以kgf/m2或mmaq來表示。在風(fēng)機(jī)中全壓值是屬固定，并不會因風(fēng)管縮管而產(chǎn)生變化 6.風(fēng)壓與溫度 溫度變化會影響空氣之密度。故在其他條件不變的情況下，溫度變化時，其風(fēng)壓必須依下面之關(guān)系加以校正，以獲得標(biāo)準(zhǔn)情況下之風(fēng)壓值： P=P&squo;[(273+)/293](mmAq) 同樣，當(dāng)空氣密度變更時，其風(fēng)壓值可作如下之修正： P=P&squo;(1.2/γ)(mmAq） 式中，等號右側(cè)之值如P&squo;、、γ等之實(shí)測壓力、溫度于空氣密度 7.壓力與速度的關(guān)系 多大的壓力就固定有多大的速度，不可能壓力不變速度會改變，同理，不可能速度不變壓力會改變。 Pv=&imes;(V2/2g) Pv:動壓(mmAq):空氣比重(kg/m3) g:重力加速度(m/s2)=9.8V:風(fēng)速(m/s

摘要：介紹了鎮(zhèn)海煉化分公司原化工部（現(xiàn)為公用工程部）Ⅲ電站3#CFB鍋爐引風(fēng)機(jī)的改造。通過計(jì)算分析，說明風(fēng)機(jī)增設(shè)液力耦合器后節(jié)能效果顯著，為今后鍋爐風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造提供了理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：CFB；液力耦合器；風(fēng)機(jī)；節(jié)能 引言 　　Ⅲ電站兩臺410/h循環(huán)流化床鍋爐，是引進(jìn)美國FOSTERWHEELER技術(shù)的緊湊型CFB鍋爐。2003年整套CFB鍋爐投運(yùn)正常，配套的引風(fēng)機(jī)由豪頓華公司制造，高壓電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器帶動風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。引風(fēng)機(jī)提供CFB鍋爐的爐膛負(fù)壓，并將鍋爐燃料燃燒后的煙氣排入煙囪。 Ⅲ電站鍋爐原設(shè)計(jì)為適應(yīng)不同燃料的燃燒工況，三大風(fēng)機(jī)配置偏大。鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，由于原設(shè)計(jì)選型和實(shí)際運(yùn)行的差異，引風(fēng)機(jī)存在風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板節(jié)流的問題，在正常負(fù)荷情況下，引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口風(fēng)門開度很小，造成很大的節(jié)流損失。 2改造前引風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)況 　　引風(fēng)機(jī)為定速離心風(fēng)機(jī)，由于機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況的差異，設(shè)計(jì)值與實(shí)際運(yùn)行值之間往往相差較大。一般風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型中，風(fēng)量的設(shè)計(jì)富裕量為1.15～1.3,風(fēng)壓富裕量為1.2～1.5，電機(jī)功率富裕量為1.15～1.3[1-2]，這樣，即使風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)效率很高，但由于設(shè)計(jì)裕度較大和調(diào)節(jié)方式不合理，也會導(dǎo)致機(jī)組實(shí)際運(yùn)行效率較低，本引風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率只有40%左右。常年實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷僅為額定負(fù)荷的50%～70%。引風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況如下： 引風(fēng)機(jī)電壓：10kV，電機(jī)功率：2000kW，進(jìn)口擋板開度：30%。 　　由于風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)是通過擋板開度來改變風(fēng)機(jī)性能的，節(jié)流損失很大，浪費(fèi)能源。百葉窗式的進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)精度較低，往往開度變化一點(diǎn)點(diǎn)，風(fēng)量變化較大，不利于鍋爐的運(yùn)行。 　　風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)中應(yīng)用較多的是變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)主要為變頻和液力耦合技術(shù)，經(jīng)過調(diào)研，高壓變頻不可靠，而且壽命周期短。液力耦合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無級調(diào)速，利用離心風(fēng)機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比原理，可以降低風(fēng)機(jī)能耗，因而節(jié)能效果顯著。而且使用液力耦合器可以方便、精確地實(shí)現(xiàn)自動控制[3]。 3引風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能改造 　　液力耦合器是一種不依賴機(jī)械連接的柔性傳動，有以下優(yōu)點(diǎn)[4]： 　　1）液力耦合器可起離合器的作用，因而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的空載啟動，降低啟動電流及大啟動電流的持續(xù)時間，顯著改善電機(jī)的啟動性能。 　　2）使電機(jī)與風(fēng)機(jī)隔離開來，減少風(fēng)機(jī)扭矩沖擊對電機(jī)的影響，并可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 　　3）一般可以達(dá)到4:1，最大可以達(dá)到5:1范圍內(nèi)的無級調(diào)速，并可實(shí)現(xiàn)精確的自動控制。 　　4）在大功率應(yīng)用場合，與同功率的變頻調(diào)速裝置相比價格低。 　　5）技術(shù)成熟可靠，使用壽命長。 　　對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造的具體做法是在電機(jī)和風(fēng)機(jī)之間加裝液力耦合器，將風(fēng)機(jī)電動機(jī)基礎(chǔ)向后擴(kuò)大、電動后移，電機(jī)的功率通過液力耦合器的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速輸出傳遞給風(fēng)機(jī)，帶動風(fēng)機(jī)做功。所有的控制、測量、設(shè)備運(yùn)行信號進(jìn)DCS系統(tǒng)。液力耦合器設(shè)置獨(dú)立的油冷器。 　　當(dāng)液力耦合器出現(xiàn)故障時，控制系統(tǒng)能夠完成無擾動切換到擋板控制，把鍋爐運(yùn)行的風(fēng)險降到最低，控制系統(tǒng)設(shè)置兩套完全獨(dú)立的控制回路控制擋板和液力耦合器的開度，并且液力耦合器設(shè)置手動功能，特殊情況下可以實(shí)現(xiàn)手動無擾動操作，具有較高運(yùn)行操作靈活性。 引風(fēng)機(jī)液力耦合器為德國福伊特進(jìn)口配置，采用內(nèi)置式油泵，另外配外置式油冷器，具體參數(shù)見表1。 表1液力耦合器參數(shù)表 型號（德國福伊特公司） 1150SVNLs21-18,5.1 勺管行程/mm 307 軸功率/kW 1724 輸入轉(zhuǎn)速/(/min) 990 液力耦合器最高輸出轉(zhuǎn)速/(/min) 969 最高輸出轉(zhuǎn)速/(/min) 971 調(diào)速范圍 下調(diào)4：1 工作油額定流量/(l/min) 450 耦合器調(diào)節(jié)精度/% ≤0.5 　　 4風(fēng)機(jī)改造后節(jié)能計(jì)算 　　引風(fēng)機(jī)通過增加液力耦合器后，運(yùn)行十分穩(wěn)定，電機(jī)功率下降明顯，同時也相應(yīng)增加了油泵的電機(jī)，及循環(huán)冷卻水能量的消耗。 　　引風(fēng)機(jī)為內(nèi)置油泵，所以改造后節(jié)能效果主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)電機(jī)電流變化上面，參考DCS附圖。具體數(shù)據(jù)如下：   風(fēng)機(jī)電流／A 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速／(/min） 擋板開度/%） 改造前 99 1470 30 改造后 77 680 100 　　1）改造前每小時能耗Wy　 　　Wy=３１/2電壓&imes;電流cosψ=1.732&imes;10kV&imes;99A&imes;0.84=1440.3（kW） 　　2）改造后每小時耗能（Wz）： 　　引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率（W&squo;y）： 　　W&squo;y=1.732&imes;10kV&imes;77A&imes;0.84=1120.3(kW) 　　循環(huán)水損失（Wx）：約為15kW 　　改造后引風(fēng)機(jī)綜合能耗為： 　　Wz=W&squo;y+Wx=1120.3+15=1135.3(kW) 　　3）引風(fēng)機(jī)節(jié)能效果（按照年運(yùn)行8400小時計(jì)算） 　　每小時節(jié)能：Wy-Wz=1440.3-1135.3=305(kW) 　　年節(jié)省電量為：305&imes;8400=2562000(kW&middo;h) 　　按實(shí)時工廠用電價為0.6元/kW&middo;h計(jì)算，年節(jié)省廠用電費(fèi)用： 　　　　2562000&imes;0.6=153.72萬元 5　結(jié)論 　　Ⅲ電站引風(fēng)機(jī)增設(shè)了液力耦合器后，有如下節(jié)能效果： 　　1）運(yùn)行中進(jìn)口擋板全開，消除了嚴(yán)重的節(jié)流損失； 　　2）實(shí)現(xiàn)了自動、遙控調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)了變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速低于原額定轉(zhuǎn)速，在同等風(fēng)量（壓）下，實(shí)際功率按照平方比關(guān)系，得到了大幅度下降[5]； 　　3）由于采取了上述兩個措施，風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流有了大幅度下降，在相同負(fù)荷和風(fēng)量的情況下，引風(fēng)機(jī)電流下降22A左右； 　　4）通過引風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造，使Ⅲ電站的能耗指標(biāo)有了進(jìn)一步的降低，提高了熱電性能指標(biāo)。 　　3#CFB鍋爐的引風(fēng)機(jī)增設(shè)液力耦合器改造后，風(fēng)機(jī)的電流與改造前相比明顯下降，通過計(jì)算可以看出節(jié)能效果顯著。引風(fēng)機(jī)改造后實(shí)際節(jié)省近150萬，大于投資成本；因此，很有價值推廣到一次風(fēng)機(jī)及4#爐相應(yīng)風(fēng)機(jī)上。